“機械工程測試技術”課程思政教學改革探索

方從富，李遠

摘? ? 要：文章根據新時代背景下課程思政教育理念，結合“機械工程測試技術”課程特點，從學生、課程和教師的角度，分析了課程思政面臨的問題與挑戰。系統挖掘了課程知識背后蘊含的家國情懷、責任擔當、實踐創新、邏輯思維、工程素養和文化熏陶等思政元素，提出從教學理念、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行課程思政教學改革的思路。

關鍵詞：課程思政;思政元素;機械工程測試技術;教學改革

中圖分類號：G641? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）04-0078-03

一、引言

課程思政是新時代背景下的一種新型教育理念，其基本內涵是：大學課程需要承載德育與智育深度融合育人，具有培養高校大學生人生觀、世界觀、價值觀的重要作用[1]。習近平總書記在2016年的全國高校思想政治工作會議上強調：“要用好課堂教學這個主渠道，……，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。”在價值塑造、知識傳授、能力培養“三位一體”的人才培養目標中，明確指出課程作為人才培養的核心元素，價值塑造是第一要務[2]。傳統人才培養模式側重專業知識和專業能力的培養，對學生理想信念和專業素養的重視不足，難以適應新時代人才培養需求。在信息網絡發達的今天，大學生的學習、生活和思維都受到了深遠的影響，如何滿足大學生成長與發展是高等教育教學改革的重點，也是課程思政的目標。

“機械工程測試技術”課程（以下簡稱“測試”課程）是一門以工程需求為背景、以測試技術為手段、以獲取有用信息為根本任務的機械類專業課程。課程內容具有多學科交叉融合性、寬厚基礎理論性和工程實踐創新性的特點。隨著我國制造業的快速發展，尤其是信息、通信、網絡和計算機等技術的高速發展，測試技術新知識、新內容和新方法也在不斷涌現，在制造業信息化和人才培養中起著越來越重要的作用。為適應新時代高等教育要求和行業人才需求，課程需要立足思想政治教育和專業知識教育相融合的教學重點，亟待深化課程教學改革[3]。本文根據教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》，謹遵“匯通中外、并育德才”的校訓和“博學、篤志、切問、近思”的院訓，結合華僑大學機械工程專業課程思政教育的建設要求，開展“測試”課程思政教學改革探索。

二、課程思政面臨的問題與挑戰

課程思政是以課程為載體，教師通過專業知識所蘊含的思想、文化、經濟、社會等價值屬性的教學，在知識傳授和能力培養的同時，開展價值塑造的思想政治教育活動。學生、課程、教師是課程教學的三個要素，創新人才培養需要深入分析課程教學三個要素，認清課程思政面臨的問題與挑戰。

（一）學生層面

為滿足國家戰略需求和新工科人才培養需要，將立德樹人作為高等教育的根本任務。當代大學生身處以微信息、微媒體等為特征的微時代，具有接受能力強、思維反應快和獨立愿望強的優勢，是網絡時代的“數字原住民”[4]。但是也存在以下問題：（1）價值觀和個人信仰缺失。學生處于思想意識發展塑造階段，面對負能量信息，易迷失自我，受不良思潮的影響。（2）文化自信不足。據“大學生與文化自信”問卷調查結果，55.45%的學生表示對傳統文化缺乏學習興趣和動力，缺乏文化自信[5]。部分學生主張個性自由和實用主義，文化精神不足。（3）思維能力退化。學生易在長期的碎片化信息中形成碎片化思維習慣，系統性邏輯思考能力退化。

（二）課程層面

“測試”課程包括理論和實驗兩大內容，理論涉及緒論、信號基礎、測試系統特性、傳感器測量原理、信號調理技術、信號處理技術、信號記錄與處理、位移測量、力測量、溫度測量、振動測量等內容;實驗涉及現代測試系統、LabVIEW編程和虛擬實驗等內容。在實施課程思政時，存在以下問題：（1）課程思政不夠體系全面。雖然課程思政案例豐富，但目前課程只選取愛國精神、創新精神、工匠精神等思政元素，思政內容不成體系。（2）課程思政時代性和文化性不強。選取的思政元素陳舊，思政案例不夠典型。課程教學在文化弘揚傳承方面欠缺，造成課程文化性不足，文化自信感不強。（3）課程思政形式單一。部分課程的思政教育止步于課堂教學，沒有貫穿整個課程教學過程。

（三）教師層面

教師是課程教學的主體，應該在課程思政教育背景下，樹立價值塑造、知識傳授、能力培養“三位一體”的人才培養理念[6]。然而，由于教師年齡、專業背景和教學崗位的差異，存在以下問題：（1）傳統教學觀念固化。在教學中，教師往往重專業知識，輕思想素質，部分專業課程教師認為有點思政內容就好，課程思政觀念薄弱。（2）角色轉變困難。在信息網絡較不發達的昨天，課堂講授是學生獲取知識的主要途徑，但在信息網絡高度發達的今天，學生可以接受大量信息知識，他們更愿意與教師探討知識，這就需要教師以學生發展為中心，從知識傳授者轉變為知識參與者。（3）多元文化底蘊不足。理工科教師更注重工程技術理論，在文化底蘊上與文科教師差距較大。在新工科背景下，教師需要吸取多元文化，將優秀文化融入到專業知識中，教好專業知識，講好專業故事。

三、課程思政的元素挖掘

針對課程思政面臨的問題與挑戰，在課程思政教育理念下，要幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，從中國特色社會主義出發，堅定理想信念，踐行社會主義核心價值觀，激發民族精神和時代精神，養成法治素養[7]。從“測試”課程出發，挖掘信號、傳感器、測試系統、信號分析處理、現代測試系統、虛擬儀器等知識背后蘊含的思政元素，將兩者比較、歸納、整理成契合課程教學要求的課程思政元素體系，將思想、知識、文化融入到專業知識傳授中，實現全方位協同育人。

“測試”課程主要涉及什么是信號、如何利用測試系統和傳感器獲得信號、如何利用虛實實驗處理分析信號等內容，課程學習需要樹立信號意識，以信號貫穿課程學習。通過全面挖掘、梳理和歸納，“測試”課程思政元素包括：（1）家國情懷。測試技術在工業生產、設備運行監控、產品質量檢測、科技產品創新、航空航天探索、百姓日常生活等領域得到廣泛應用，針對我國在測試技術方面取得的成就，讓學生心生自豪感和成就感，培養家國情懷。（2）責任擔當。針對測試技術劣勢與不足，讓學生在感受與國外技術差距的同時心生使命感和緊迫感。知識無國界，但人有國界，要讓學生從國家發展和改善民生的角度，學好“測試”課程，服務國家和百姓，培養其責任與擔當精神。（3）實踐創新。工科學習需要有大量實踐，并從實踐中創新突破。“測試”課程要根據學科專業特點，合理設計實驗環節，培養創新精神。（4）邏輯思維。根據“測試”課程具有的理論性、系統性和工程性特點，合理設計邏輯思維訓練環節，培養學生的系統思維和工程思維。（5）工程素養。面對復雜的工程問題，需要嚴謹、細致、踏實的工作作風，在課程學習時要重點強調工程倫理和工程素養，培養愛崗敬業、一絲不茍的工作態度。（6）文化熏陶。專業知識往往較為枯燥煩悶，需要將專業知識與經典文化知識融合，讓學生在學習專業知識的同時，也獲得中華優秀傳統文化的熏陶，增強其文化自信。

四、課程思政的改革思路

（一）教學理念

教師是課程教學第一責任人，對學生培養起到至關重要的作用。教師需要轉變教學觀念，以學生發展為中心，注重理論聯系實際，以教師的能動性帶動和提高學生的學習能動性。教師要把立德樹人作為育人根本，既要在專業知識方面努力鉆研，又要吸收多元化的知識，集專業知識與文化素養于一身，為學生傳道授業解惑[8]。

（二）教學內容

以信號為主線，將課程內容重構為六個章節，分別為測試技術概述、測試信號基礎、信號測試系統與傳感器、信號調理與處理技術、典型機械量測量、虛擬儀器與應用。課程理論教學30學時，實驗教學6學時，共36學時。

將課程知識點與思政點梳理、歸納和融合，選取教學案例，形成具有內在邏輯體系的課程教學內容，具體為：第一章測試技術概述，知識點涉及測試概念、地位作用、應用發展，思政點涉及家國情懷、責任擔當和文化熏陶，教學案例采用抗疫溫度測量、智能產品傳感檢測、航空航天探測、易經文化等，理論2學時;第二章測試信號基礎，知識點涉及信號描述和信號分析，思政點涉及信號意識和鉆研精神，教學案例采用波形識別、主軸轉速測量、機床振動監測等，理論6學時;第三章信號測試系統與傳感器，知識點涉及測試系統靜態動態特性、不失真測量、傳感器原理和應用，思政點涉及系統思維和工程意識，教學案例采用麥克風聲音失真、橋梁固有頻率測量、測力儀零漂等，理論6學時;第四章信號調理與處理技術，知識點涉及信號調制解調、信號放大濾波和信號處理方法，思政點涉及邏輯思維和系統意識，教學案例采用電視圖像扭曲、信號傳輸等，理論6學時;第五章典型機械量測量，知識點涉及振動、力、溫度、流體等參量測量，思政點涉及技術操守、工程素養和實踐創新，教學案例采用懸臂梁振動、磨削溫度和流量測量等，理論6學時，實踐4學時;第六章虛擬儀器與應用，知識點涉及現代測試系統、LabVIEW編程和應用，思政點涉及系統思維和實踐創新，教學案例采用輪轂磨損和磨削力檢測等，理論4學時，實踐2學時。

（三）教學方法

以往教學以講授為主，教學形式包括板書、PPT、課堂問答、實物展示等，課程成績由出勤、作業和卷面考核組成。為了提高學生的學習興趣和能動性，課程教學融入了小組報告、師生互動、生生互動和生生協作等形式，將知識輸入轉變為知識輸出，突出思維鍛煉、能力培養和價值塑造。

在教學中，采用問題引導法、案例法、演示法、抽象純法、理論實際聯系法、情感共鳴法等教學方法。在測試技術概述部分，通過百姓智慧生活到國家航空航天中面臨的問題，利用問題引導法和情感共鳴法引發學生思考，然后采用空氣質量檢測、人體溫度測量、智能電子產品、生產過程檢測、航天軍事監測、學生科創作品等具體案例進行案例法教學，讓學生從具體測試需求場景中體會測試技術的重要性，激發學習激情，明確學習目標，樹立工程思維和情感抱負。同時，將易經的象數理與測試技術融合，弘揚中華文化自強不息與厚德載物的精神內核。在測試信號基礎部分，通過Matlab軟件制作的動畫演示不同信號描述特征及其規律，激發學生感性認知，樹立信號意識和鉆研精神。在測試系統與傳感器部分，一方面通過實物演示教學方法提高學生對測試系統和傳感器原理的感性認知，另一方面通過抽象提純法對測試系統特性和傳感器數學原理進行問題討論、聚焦、抽象和提純，理性理解理論公式與實際的關系，培養學生嚴謹治學的習慣，鍛煉其系統思維和工程思維。在信號調理與處理技術部分，利用理論聯系實際法和抽象提純法提高學生對信號調制、放大、濾波和處理等現象和本質間內在規律的認識，培養邏輯思維能力，鞏固系統意識。在典型機械量測量部分，采用情感共鳴法引導學生注重理論聯系實際，注重工程問題的經濟性、安全性和倫理性，提高學生工程素養和技術操守，培養實踐創新能力。在虛擬儀器與應用部分，利用理論實際聯系法強調動手實踐能力和實踐創新能力，進一步培養學生系統思維、創新精神和團隊協作精神。

（四）考核方式

采用過程性考核與期末考試相結合的考核方式，避免了以往“期末考試為主、作業實驗考核為輔”的不足。課程成績由期末考試成績和過程考核成績組成，其中期末考試占60%，過程考核占40%。期末考試題目以農業扶貧的溫室測試、新能源汽車的診斷測試、工程橋梁渦振、軍用步話機原理等實際工程問題命題，將思政點融入課程考核。過程考核由課程作業、課堂表現、小組報告、綜合實驗四部分組成，占比為1∶2∶2∶5，并采用小組自評、互評、教師終評相結合的方式進行，綜合反映學生對知識的理解、掌握和運用情況。

五、課程思政的反饋評價

通過課程思政的初步教學改革，學生對課程知識的理解有了較明顯地提升，學習興趣和能動性也有較大提高，課程平均成績也較以往有一定的提高。從學生的交流反饋情況來看，有學生表示有不少奇思妙想可用于后續的科創競賽，認為這門課程具有很強的實用性;也有學生表示測試技術與易經卦象的“象數理”思想內涵具有相通之處;還有學生表示后續準備讀研方向為傳感信號檢測與處理。這些反饋評價都反映了實施課程思政教學改革的有效性。課程思政教學不僅有利于改變以往課程教學的不足，打破沉默課堂，提升學生的思維能力和工程素養;還有利于培養學生的理想信念，形成社會主義核心價值觀，實現知識、能力和素質“三位一體”的人才培養。

六、結語

專業知識傳授和思想政治教育是新時期高等教育的要求和挑戰，是應對新一輪科技革命和第四次工業革命的創新人才培養需求。本文通過分析“測試”課程思政教學面臨的問題與挑戰，開展了課程思政元素挖掘、課程思政改革及其成效評價，將專業知識和思政教育有機融合，實現知識、能力和素質的一體化培養。隨著科學技術的不斷發展，課程內容將不斷更新，對應的課程思政元素和思政案例也將隨之發生變化。因此，課程思政教學改革將一直在路上，永不停息。

參考文獻：

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[3]王欣威，慕麗，付曉云.《機械工程測試技術基礎》課程思政教學設計[J].裝備制造技術，2020（12）.

[4]王哲芳.微時代大學生思想行為特點與引導策略[J].泉州師范學院學報，2020（4）.

[5]沈紅芳，印松，錢炳鋒.專業課程思政建設初探——《周易》與《機械工程測試技術》[J].教育現代化，2019（42）.

[6]陸道坤.課程思政推行中若干核心問題及解決思路——基于專業課程思政的探討[J].思想理論教育，2018（3）.

[7]楊嬋.“管理學”課程思政教學改革初探[J].科教文匯，2020（5）.

[8]賈啟君.新工科課程思政建設的實踐邏輯[J].中國大學教學，2021（5）.

[責任編輯? 巴登其其克]